公开(公告)号：CN116813334A

公开(公告)日：2023-09-29

申请号：CN202310170537.1

申请日：2023-02-27

申请人： 广东华中科技大学工业技术研究院 ,  华中科技大学温州先进制造技术研究院

发明人： 张海波 ,  周鑫翊 ,  高华昀 ,  谭划 ,  马伟刚 ,  刘凯 ,  肖建中 ,  郭新

IPC分类号： C04B35/49 ,  C04B35/622 ,  B33Y70/10 ,  B33Y80/00 ,  C04B38/00 ,  B06B1/06

摘要： 本发明公开了多孔无铅压电陶瓷元件、空气耦合多孔无铅超声换能器及其制备方法，属于超声换能器技术领域。所述元件中孔隙均匀分布，孔隙率为55％‑75％，孔结构为Gyroid；其制备方法包括：无铅陶瓷粉经光固化3D打印成多孔压电陶瓷元件。本发明公开的空气耦合多孔无铅超声换能器包含多孔压电陶瓷元件。本发明提供的多孔无铅压电陶瓷元件，通过孔隙的设计，使得声阻抗降低到5.95MRayl，利于与空气实现声阻抗。本发明提供的空气耦合多孔无铅超声换能器，检测灵敏度达到‑27dB以下。

公开(公告)号：CN118450785A

公开(公告)日：2024-08-06

申请号：CN202410559390.X

申请日：2024-05-08

申请人： 华中科技大学 ,  湖北大学

发明人： 张海波 ,  王士骥 ,  谭划 ,  胡永明 ,  马伟刚 ,  王传民 ,  周鑫翊

IPC分类号： H10N30/85 ,  H10N30/87 ,  H10N30/01 ,  H10N30/06 ,  H10N30/092

摘要： 本发明公开了一种直接印刷电极的陶瓷纤维‑聚合物复合压电器件及其制备方法，涉及电子材料与器件技术领域。本发明的陶瓷纤维‑聚合物复合压电器件包括由压电陶瓷纤维和聚合物复合而成的复合材料层，其中，压电陶瓷纤维在复合材料层表面形成暴露面，该暴露面直接与陶瓷纤维‑聚合物复合压电器件的电极接触。本发明制备工艺简单，相较于传统MFC封装工艺，消除了聚合物在电极组装过程中的影响，不存在粘结剂存在于电极和压电陶瓷纤维之间进而影响压电陶瓷器件性能的问题，显著提高了电极与复合材料的接触性能，从而增强了压电陶瓷器件的性能表现。

公开(公告)号：CN114315346A

公开(公告)日：2022-04-12

申请号：CN202111510404.1

申请日：2021-12-10

申请人： 广东华中科技大学工业技术研究院

发明人： 张海波 ,  刘凯 ,  谭划 ,  马伟刚 ,  高华昀 ,  吴天琼 ,  周鑫翊

IPC分类号： C04B35/475 ,  C04B35/622 ,  C04B35/638

摘要： 本发明公开一种双模板织构的大应变无铅压电织构化陶瓷的制备方法，首先制备陶瓷超细粉体；采用两种片状微晶模板与粉体、有机溶剂和助剂混合均匀，经过球磨制浆、流延、叠压、温等静压、切割、排胶、冷等静压、烧结，得到双模板织构的大应变无铅压电织构化陶瓷。所述两种片状微晶模板，第一种为Bi0.5Na0.5TiO3或Bi0.5Na0.5TiO3‑0.7BaTiO3，第二种为NbNaO3、SrTiO3或BaTiO3，与粉体的质量比为1：(0.01‑0.3)。本发明制得的大应变无铅压电织构化陶瓷为弛豫铁电相，相比于原有非织构情况下的压电陶瓷，其逆压电系数大大提高，提高其电致应变特性，织构度达到90％，质量更好。

公开(公告)号：CN116102351A

公开(公告)日：2023-05-12

申请号：CN202211681299.2

申请日：2022-12-27

申请人： 广东华中科技大学工业技术研究院

发明人： 张海波 ,  游迪 ,  谭划 ,  黄帅康 ,  周鑫翊 ,  高华昀 ,  任勇飞 ,  王传民 ,  罗江梅

IPC分类号： C04B35/495 ,  C04B35/622 ,  C04B35/63 ,  C04B35/64

摘要： 本发明公开一种铌酸钾钠基压电陶瓷制备及烧结方法，包括以下步骤：准备原料K2CO3、Na2CO3、Nb2O5、CaCO3、ZrO2、Bi2O3、HfO2、Li2CO3；将全部原料进行一次球磨得到陶瓷粉体，再将陶瓷粉体烘干；将烘干后的陶瓷粉体进行预烧；将预烧后的陶瓷粉体进行二次球磨，再烘干得到陶瓷预烧粉体；将造粒后的陶瓷预烧粉体装入石墨模具中并压片；将石墨模具放置在SPS烧结炉中进行加压加热成型，形成陶瓷块体；冷却石墨模具；将得到的陶瓷块体退火，消除SPS烧结过程中表面产生的碳化层，最后得到高致密度的铌酸钾钠陶瓷。本发明的目的为针对陶瓷材料要求无铅化，铌酸钾钠陶瓷致密性差，烧结温度高的问题所提出。

公开(公告)号：CN116096204A

公开(公告)日：2023-05-09

申请号：CN202211706710.7

申请日：2022-12-29

申请人： 华中科技大学

发明人： 张海波 ,  马伟刚 ,  谭划 ,  刘凯 ,  周鑫翊 ,  高华韵

IPC分类号： H10N30/093 ,  H10N30/853

摘要： 本发明公开了一种择优取向多孔压电陶瓷及其制备方法，属于功能陶瓷材料领域，具体为将模板诱导压电陶瓷择优取向的流延成型工艺结合光固化3D打印技术。同时本发明还公开了利用上述工艺制备得到的择优取向多孔压电陶瓷。本发明基于择优取向压电陶瓷与数字光成型3D打印成型原理的相似性，通过压电陶瓷择优取向与有序多孔化显著提升压电陶瓷压电电压常数。

公开(公告)号：CN115508456A

公开(公告)日：2022-12-23

申请号：CN202210918013.1

申请日：2022-08-01

申请人： 山东非金属材料研究所 ,  华中科技大学

发明人： 凡丽梅 ,  董方旭 ,  张海波 ,  高华昀 ,  周鑫翊 ,  刘继军 ,  段剑 ,  孙岩

IPC分类号： G01N29/24 ,  G01N29/22

摘要： 本发明公开了一种应用于空气耦合压电超声探头的背衬材料、背衬及其制备方法，其由以下质量百分比的组分组成：E51环氧树脂40～70wt％，固化剂10～20wt％，谷氨酸钠20～40wt％。其制备方法为：（1）将E51环氧树脂、固化剂与谷氨酸钠搅拌均匀，得到悬浮液；（2）放置于0.08MPa的真空干燥箱中15min，除去气泡；（3）将压电陶瓷片放入模具中，再将除去气泡后的悬浮液倒入模具，在80℃烘干3h使将E51环氧树脂固化，制得压电陶瓷片的背衬，然后对背衬进行打磨；（4）将打磨后复合了背衬的陶瓷片放入温水中，背衬中的谷氨酸钠溶解，制得应用于超声探头的背衬。本发明所制的背衬中有较低的声阻抗，拥有较高的灵敏度，声学性能佳。

公开(公告)号：CN218584724U

公开(公告)日：2023-03-07

申请号：CN202222024213.0

申请日：2022-07-29

申请人： 华中科技大学 ,  山东非金属材料研究所

发明人： 张海波 ,  周鑫翊 ,  高华昀 ,  凡丽梅 ,  董方旭 ,  刘继军 ,  段剑

IPC分类号： G01N29/24

摘要： 本实用新型公开了一种压电超声空耦换能器探头，包括探头外壳，所述探头外壳内具有容置空间；匹配层，所述匹配层设置在探头外壳的第一端，所述匹配层的其中一面位于容置空间内，所述匹配层具有若干层且每一层匹配层均内置在空置空间内，每层以浇注空心玻璃珠含量梯度分布；背衬层，所述背衬层内置在容置空间且设置在其中一层匹配层上。改善了传统空气耦合式超声换能器探头的多方面问题,避免了存在有影响声阻抗匹配效果与拖尾超声波吸收的问题，而且整体结构设计便于实际生产流程，提高产品良率。